为什么要设计Cache
我们知道,电脑的内存是以系统总线的时钟频率工作的,这个频率通常也就是CPU的外频(对于雷鸟、毒龙系列的处理器,由于在设计采用了DDR技术,CPU工作的外频为系统总线频率的两倍)。但是,CPU的工作频率(主频)是外频与倍频因子的乘积。这样一来,内存的工作频率就远低于CPU的工作频率了。这样造成的直接结果是:CPU在执行完一条指令后,常常需要“等待”一些时间才能再次访问内存,极大降了CPU工作效率。在这样一种情况下,Cache就应运而生了!
Cache是什么
Cache是一种特殊的存储器,它由Cache 存储部件和Cache控制部件组成。Cache 存储部件一般采用与CPU同类型的半导体存储器件,存取速度比内存快几倍甚至十几倍。而Cache 控制器部件包括主存地址寄存器、Cache 地址寄存器,主存—Cache地址变换部件及替换控制部件等。至于它们各自又是怎样工作的、有何作用等等,我想我们就没有必要做进一步的研究,知道一般Cache分为L1 Cache(其中又分为数据Cache、代码Cache)、L2 Cache就行了。
Cache是怎样工作的
我们知道,CPU运行程序是一条指令一条指令地执行的,而且指令地址往往是连续的,意思就是说CPU在访问内存时,在较短的一段时间内往往集中于某个局部,这时候可能会碰到一些需要反复调用的子程序。电脑在工作时,把这些活跃的子程序存入比内存快得多的Cache 中。CPU在访问内存时,首先判断所要访问的内容是否在Cache中,如果在,就称为“命中”,此时CPU直接从Cache中调用该内容;否则,就称为“不命中”,CPU只好去内存中调用所需的子程序或指令了。CPU不但可以直接从Cache中读出内容,也可以直接往其中写入内容。由于Cache的存取速率相当快,使得CPU的利用率大大提高,进而使整个系统的性能得以提升。
Cache的应用
早在486时代,主板上就设计了Cache插槽,用户可以根据需要自己配置Cache;586级的CPU芯片中已集成了部分Cache,同时还保留了Cache插槽供用户扩充,而到了Pentium Ⅱ时代后,Cache已全部集成到了CPU芯片中,主板上再也没有Cache插槽。现在比较流行的CPU芯片中一般集成了至少16KB的代码Cache 和16KB的数据Cache(作为L1 Cache),以及至少64KB的L2 Cache。
有的朋友可能会问,既然Cache的作用如此重要,那为么不把电脑的全部内存都变为Cache,那样不是更好吗?其实对于这个问题,撇开价格因素,单就其实用性而言也是没有必要的,毕竟,电脑在执任务时,那种使用频率非常高的子程序或指令不是很多的,因此那些使用频率不太高的内容只须保存在速度相对较低的内存中就可以了!
在实际应用中,Cache,尤其是L2Cache对系统的性能,特别是对浮点运算能力有较大的影响。而我们知道,大部分游戏的流畅运行需要频繁的浮点运算。因此,CPU运行游戏的性能的好坏与L2Cache的容量与速度有很大关系。
1. cache是一个高速小容量的临时存储器,可以用高速的静态存储器芯片实现,或者集成到CPU芯片内部, 存储CPU最经常访问的指令或者 *** 作数据。2. 程序是为实现特定目标或解决特定问题而用计算机语言编写的命令序列的集合.3. 输入/输出(Input /Output ,简称I/O),指的是一切 *** 作、程序或设备与计算机之间发生的数据传输过程。 输入/输出设备,就是指可以与计算机进行数据传输的硬件。 最常见的I/O设备有打印机、硬盘、键盘和鼠标。从严格意义上来讲,它们中有一些只能算是输入设备(比如说键盘和鼠标);有一些只是输出设备(如打印机)。 4. *** 作系统(Operating System,简称OS)是一管理电脑硬件与软件资源的程序,同时也是计算机系统的内核与基石。 *** 作系统是一个庞大的管理控制程序,大致包括5个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。目前微机上常见的 *** 作系统有DOS、OS/2、UNIX、XENIX、LINUX、Windows、Netware等。cache可以执行程序。
指令也可能会从键_输入,或从其他管道而来,或已存放在各式存储器中,执行时载入 CPU, 存放在 CPU 中的指令寄存器(IR, Instruction Register)并解码执行。
提供“缓存”的目的是为了让数据访问的速度适应CPU的处理速度,其基于的原理是内存中“程序执行与数据访问的局域性行为”,即一定程序执行时间和空间内,被访问的代码集中于一部分。
cache作用:
Caché提供了快速 Web 应用开发、高速的事务处理、大规模的扩展性、对事务数据的实时查询。 Caché运行概述对Caché架构和性能进行了深层次的描述。 Caché的技术优势主要在为什么选择Caché这一文档中称述。在小册子以多维引擎全面整合对象和 SQL 中。
你可以了解到后关系型技术更多的优势。 Caché问与答中主要回答了一些关于Caché的常见问题,以及为什么增值商和企业选择Caché来提升他们应用的性能。熟悉Caché的访问者可能想知道Caché 5 (最新的版本)。
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